KR20140084159A - A method and a system for the purpose of condition monitoring of gearboxes - Google Patents
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Abstract
기어박스의 상태를 모니터링하는 시스템은 모니터링 대상인 기어박스(107)에서 측정된 기계 진동 스펙트럼에 관한 정보를 포함하는 데이터를 수신하도록 구성되는 처리장치(101)를 포함한다. 상기 처리장치는 상기 기계 진동 스펙트럼에서, 예를 들어 베어링 결함 등의 현상에 대응하는 주파수에 대한 적어도 두 개 이상의 스파이크를 탐색한다. 상기 현상은 적어도 두 개 이상의 현상 특유의 주파수 및 이러한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값으로 정의된다. 상기 처리장치는 상기 탐색된 스파이크의 진폭 및 상기 진폭의 기본값을 기초로 하여 상기 현상의 발생가능성의 지표를 형성한다. 상기 지표가 해당 현상에 관한 두 개 이상의 스파이크의 진폭을 기초로 형성된다는 사실은 상기 지표의 신뢰도를 증대시킨다. The system for monitoring the condition of the gearbox includes a processing device (101) configured to receive data comprising information about a measured mechanical vibration spectrum at a gearbox (107) to be monitored. The processing device searches for at least two spikes with respect to a frequency corresponding to a phenomenon such as a bearing defect, for example, in the mechanical vibration spectrum. The phenomenon is defined as a default value of at least two phenomena specific to the phenomenon and amplitude related to the phenomenon-specific frequency. The processing device forms an index of the probability of occurrence of the phenomenon based on the amplitude of the searched spike and the default value of the amplitude. The fact that the indicator is formed based on the amplitude of two or more spikes with respect to the phenomenon increases the reliability of the indicator.
Description
본 발명은 기어박스의 상태 모니터링에 관한 것으로서, 상세하게는 기어박스의 상태를 모니터링하는 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a state monitoring of a gearbox, and more particularly, to a system, method and computer program for monitoring the state of a gearbox.
기어 진단에 관한 다수의 기술은 기어박스에서 측정된 기계 진동의 분석을 기초로 한다. 그 목적은 혹시라도 결함이 있는지 여부를 개발 초기 단계에 감지하여 이러한 결함이 확대되는지를 모니터링하여 기어박스의 잔여 수명을 측정하고 적절한 유지보수 계획을 수립하는데 있다. 일반적으로 이러한 모니터링은 기어박스에서 측정된 기계 진동을 나타내는 신호를 주파수 영역으로 전환하고 이에 따른 기계 진동 스펙트럼에서 결함의 표시를 탐색하는 작업을 기초로 이루어진다. 예를 들어, 공개특허 DE19933105는 측정된 스펙트럼이 기본 스펙트럼에서 벗어나는 경우에 결함을 가진 기어를 표시하는 방법을 개시하고 있다. 모니터링 대상이 되는 기어박스는 예를 들어 풍력발전소의 기어박스일 수 있으나 반드시 그러한 것은 아니다. A number of techniques for gear diagnostics are based on the analysis of mechanical vibrations measured in gearboxes. The objective is to detect if there is a defect in the early stages of development and to monitor the expansion of such defects to measure the remaining life of the gearbox and to establish an appropriate maintenance plan. In general, such monitoring is based on switching the signal representing the mechanical vibration measured in the gearbox to the frequency domain and searching for the indication of the defect in the resulting mechanical vibration spectrum. For example, patent DE19933105 discloses a method of displaying a gear with a defect when the measured spectrum deviates from the fundamental spectrum. The gearbox to be monitored may be, but is not necessarily, a gearbox of a wind turbine.
일반적으로 모니터링 시스템은 모니터링되는 기어박스에 부착되는 진동 센서들, 상기 진동센서들로부터 중앙 모니터링 스테이션까지의 데이터 통신 연결부 및 상기 중앙 모니터링 스테이션 내에, 상기 측정된 데이터를 처리하고 기계 진동 스펙트럼을 분석하도록 교육받은 작업자들에게 기계 진동 스펙트럼을 표시하는 처리 및 디스플레이 장치를 포함한다. 상기 모니터링 시스템은 모니터링 대상이 되는 수백 개 또는 천여 개의 기어박스를 모니터링할 수 있으며, 예를 들어 20개의 스펙트럼이 매일 각 기어박스로부터 측정될 수 있다. 이는 매일 2만개의 스펙트럼이 분석될 수 있음을 의미한다. 이에, 필요한 노동력을 절감하기 위하여 측정된 결과를 자동 분석하고 사전에 정리하기 위한 적절한 방법 및 시스템이 요구된다.
In general, the monitoring system is adapted to process the measured data and analyze the mechanical vibration spectrum within the central monitoring station and the data communication connection from the vibration sensors to the central monitoring station, And a processing and display device for displaying the mechanical vibration spectrum to the workers who have been received. The monitoring system can monitor hundreds or thousands of gearboxes to be monitored, for example 20 spectra can be measured daily from each gearbox. This means that 20,000 spectra can be analyzed every day. Therefore, there is a need for an appropriate method and system for automatically analyzing and pre-arranging the measured results to reduce the labor required.
다음은 여러 실시예의 양상에 대한 기본적인 이해를 돕기 위하여 요약 내용이 제시된다. 요약 내용은 본 발명의 종합적인 개요를 나타내지 않는다. 요약 내용은 본 발명의 핵심적이거나 중요한 요소를 확인하거나 본 발명의 범위를 기재하기 위한 의도를 가지지 않는다. 다음과 같은 요약 내용은 본 발명의 실시예에 대한 구체적인 설명에 대한 서문으로서 단순화된 형식으로 본 발명의 일부 개념을 제시할 뿐이다. The following presents a summary in order to provide a basic understanding of aspects of the various embodiments. The summary does not provide a comprehensive overview of the present invention. The summary is not intended to identify key or critical elements of the invention or to delineate the scope of the invention. The following summary merely presents some concepts of the present invention in a simplified form as a preface to a specific description of an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시 양상에 따르면, 기어박스의 상태를 모니터링하는 새로운 시스템이 제공된다. 본 발명에 따른 상기 시스템은: According to one aspect of the present invention, a new system for monitoring the condition of a gearbox is provided. The system according to the invention comprises:
적어도 하나의 기어박스에서 측정된 적어도 하나의 기계 진동스펙트럼에 관한 정보를 포함하는 데이터를 수신하고, Receiving data including information about at least one mechanical vibration spectrum measured in at least one gearbox,
상기 기계 진동 스펙트럼에서, 적어도 두 개의 현상 특유의 주파수 및 이러한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값으로 정의되는 현상에 대응하는 주파수에 관한 적어도 두 개의 스파이크를 탐색하고 In the mechanical vibration spectrum, at least two spikes relating to frequencies corresponding to at least two phenomena specific to a phenomenon and to a phenomenon defined as a default value of the amplitude with respect to this phenomenon-specific frequency are searched
a) 상기 탐색된 스파이크의 진폭 및 b) 상기 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 상기 기본값을 기초로 하여 상기 현상에 대한 발생 가능성을 나타내는 지표를 생성하는 처리장치를 포함한다. and a processing device for generating an indicator indicative of the probability of occurrence of the phenomenon based on a) the amplitude of the searched spike and b) the amplitude of the amplitude relating to the phenomenon-specific frequency.
예를 들어 기어휠의 치열 상의 결함 등 여러 현상은 기어박스에서 측정된 상기 기계 진동 스펙트럼 상의 하나를 초과하는 스파이크에 의하여 나타난다. 예를 들어, 상기 스펙트럼에는 주요 스파이크와 하나 이상의 소형 측면 스파이크가 존재할 수 있다. 상기 시스템에서, 각 현상은 이론적으로 또는 실험적으로 정의될 수 있는 두 개 이상의 현상 특유의 주파수로 정의된다. 예를 들어, 베어링 결함의 경우, 상기 현상 특유의 주파수는 베어링 판매자에 의하여 제공될 수 있다. 특정 현상에 관한 지표가 고려 대상인 모든 현상에 관련된 두 개 이상의 스파이크의 진폭을 기초로 하여 형성된다는 사실은 상기 지표의 신뢰도를 증대한다. 두 개 이상의 현상 특유의 주파수로 정의되는 하나 이상의 현상에 추가하여, 단 하나의 현상 특유의 주파수로 정의되는 하나 이상의 주파수가 존재하는 것도 가능하다. 모니터링 대상인 각 기어박스는 또 다른 장치, 예를 들어, 발전기 또는 모터와 일체로 제공되는 기어박스 또는 독립형 기어박스일 수 있다. Various phenomena, such as, for example, flaws in the tooth height of the gearwheel, are manifested by more than one spike on the mechanical vibration spectrum measured in the gearbox. For example, there may be a main spike and one or more small side spikes in the spectrum. In this system, each phenomenon is defined as two or more phenomena specific frequencies that can be defined theoretically or experimentally. For example, in the case of a bearing failure, the phenomenon-specific frequency may be provided by the bearing seller. The fact that an indicator for a particular phenomenon is formed based on the amplitude of two or more spikes related to all phenomena under consideration increases the reliability of the indicator. In addition to one or more phenomena defined by two or more phenomenon-specific frequencies, it is also possible that there is more than one frequency defined by a single phenomenon-specific frequency. Each gearbox to be monitored may be another gearbox, for example a gearbox or a stand-alone gearbox, provided integrally with the generator or motor.
본 발명의 또 다른 실시 양상에 따르면, 기어박스의 상태를 모니터링하는 새로운 방법이 제공된다. 본 발명에 따른 상기 방법은: According to yet another aspect of the present invention, a new method of monitoring the condition of a gearbox is provided. The method according to the invention comprises:
적어도 하나의 기어박스에서 측정된 적어도 하나의 기계 진동스펙트럼에 관한 정보를 포함하는 데이터를 수신하는 단계, Receiving data including information about at least one mechanical vibration spectrum measured in at least one gearbox,
상기 기계 진동 스펙트럼에서, 적어도 두 개의 현상 특유의 주파수 및 이러한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값으로 정의되는 현상에 대응하는 주파수에 관한 적어도 두 개의 스파이크를 탐색하는 단계 및 Searching the machine vibration spectrum for at least two spikes with respect to a frequency corresponding to a phenomenon defined as a default of at least two phenomena specific to the phenomenon and amplitude relative to the phenomenon specific frequency,
a) 상기 탐색된 스파이크의 진폭 및 b) 상기 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 상기 기본값을 기초로 하여 상기 현상에 대한 발생가능성을 나타내는 지표를 생성하는 단계를 포함한다. generating an indicator indicative of the probability of occurrence of the phenomenon based on a) the amplitude of the searched spike and b) the amplitude of the amplitude relating to the phenomenon-specific frequency.
본 발명의 또 다른 실시 양상에 따르면, 기어박스의 상태를 모니터링하는 새로운 컴퓨터 프로그램이 제공된다. 상기 컴퓨터 프로그램은 적어도 하나의 기어박스에서 측정된 적어도 하나의 기계 진동스펙트럼에 관한 정보를 포함하는 데이터를 수신하고, According to another embodiment of the present invention, a new computer program for monitoring the condition of a gearbox is provided. The computer program receiving data comprising information regarding at least one mechanical vibration spectrum measured in at least one gearbox,
상기 기계 진동 스펙트럼에서, 적어도 두 개의 현상 특유의 주파수 및 이러한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값으로 정의되는 현상에 대응하는 주파수에 관한 적어도 두 개의 스파이크를 탐색하고 In the mechanical vibration spectrum, at least two spikes relating to frequencies corresponding to at least two phenomena specific to a phenomenon and to a phenomenon defined as a default value of the amplitude with respect to this phenomenon-specific frequency are searched
a) 상기 탐색된 스파이크의 진폭 및 b) 상기 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 상기 기본값을 기초로 하여 상기 현상에 대한 발생가능성을 나타내는 지표를 생성하기 위하여 프로그램가능한 프로세서를 제어하는 컴퓨터로 실행가능한 명령어를 포함한다. executable instructions for controlling a programmable processor to generate an indicator indicative of the probability of occurrence of the phenomenon based on a) the amplitude of the searched spike and b) the amplitude of the amplitude related to the phenomenon- .
본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은 본 발명에 따라 컴퓨터 프로그램으로 인코딩되는 비휘발성 컴퓨터 판독가능 매체, 예를 들어 컴팩트 디스크("CD")를 포함한다.A computer program according to the present invention includes a nonvolatile computer readable medium, e.g., a compact disk ("CD"), that is encoded with a computer program in accordance with the present invention.
본 발명의 여러 실시예는 종속항에서 설명되어 있다. Various embodiments of the invention are described in the dependent claims.
구성 및 작동 방법에 관한 본 발명의 여러 실시예들과 추가적인 목적 및 장점은 첨부 도면과 관련하여 구체적인 실시예에 대한 다음의 설명으로 이해될 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments of the present invention and additional objects and advantages relating to the construction and operation thereof will be understood from the following description of specific embodiments with reference to the accompanying drawings.
본 명세서에서 "포함한다"는 인용되지 않은 특징의 존재를 배제하거나 요구하지 않는 개방된 제한 사항으로 사용된다. 종속항에 인용된 특징은 달리 명시적으로 기재되지 않는 한 상호 자유롭게 결합가능하다.
As used herein, "comprises" is used as an open limitation that does not preclude or require the presence of an unquoted feature. The features recited in the dependent claims are mutually freely combinable unless explicitly stated otherwise.
본 발명의 실시예 및 그 장점은 예를 통하여 그리고 첨부 도면을 참조하여 아래에서 더 구체적으로 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기어박스 및 기어박스의 상태를 모니터링하는 시스템을 나타낸 예시도이며,
도 2a는 본 발명 실시예에 따른 시스템 및 방법에 사용될 수 있는 파라미터들의 정의를 나타낸 예시도이며,
도 2b 내지 2d는 본 발명 실시예에 따른 기계 진동 스펙트럼을 나타낸 예시도이며,
도 3은 본 발명 실시예에 따른 풍력 발전 지역의 기어박스의 상태를 모니터링하는 시스템이 마련되는 풍력 발전 지역을 나타낸 예시도이고,
도 4는 본 발명 실시예에 따른 기어박스의 상태를 모니터링하는 방법을 나타낸 흐름도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Embodiments of the invention and its advantages are described more fully below by way of example and with reference to the accompanying drawings.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram illustrating a system for monitoring the state of a gear box and a gear box according to an embodiment of the present invention,
2A is an exemplary diagram illustrating definitions of parameters that may be used in a system and method in accordance with an embodiment of the present invention,
FIGS. 2B to 2D are views showing examples of a mechanical vibration spectrum according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is an exemplary view showing a wind power generation area in which a system for monitoring the state of a gear box of a wind power generation area according to an embodiment of the present invention is provided,
4 is a flow chart illustrating a method for monitoring the status of a gearbox according to an embodiment of the present invention.
도 1은 기어박스(107) 및 본 발명의 실시예에 따른 기어박스의 상태를 모니터링하는 시스템을 나타낸 예시도이다. 기어박스의 입력축과 출력축에 연결된 기계 장치는 도 1에 도시되어 있지 않다. 상기 기어박스(107)는 예를 들어 풍력 발전소의 기어박스일 수 있으며, 이 경우 상기 기어박스(107)는 풍력발전용 터빈과 발전기 사이에 위치한다. 상기 기어박스(107)는 상기 기어박스(107)의 여러 측정 지점에서의 기계 진동을 측정하는 진동 센서들(104, 105, 106)이 마련된다. 각 진동 센서는 서로 직각인 3방향에서의 진동을 측정하는 수단을 포함하거나 측정 지점 중 일부 또는 전부에서 상이한 방향에 대하여 개별적인 진동 센서들이 마련될 수 있다. 상기 기어박스(107)의 상태를 모니터링하는 시스템은 상기 기어박스(107)에서 측정된 기계 진동 중 적어도 하나의 스펙트럼에 대한 정보를 포함하는 데이터를 수신하는 처리장치(101)를 포함한다. 상기 진동 센서들(104 내지 106)이 생성하는 원신호(raw signal)은 기계 진동을 나타내는 시간영역(time domain) 신호이다. 상기 처리장치(101)는 측정된 기계 진동 스펙트럼을 얻기 위하여 시간영역 신호를 주파수 영역으로 변환하도록 구성되어 있는 이점을 가진다. 상기 주파수 영역으로의 변환은 고속 푸리에 변환(FFT)을 이용할 수 있다. 상기 진동 센서들과 상기 처리장치(101) 사이에 별도의 변환 엔진이 위치하는 것도 가능하다. 상기 진동 센서들(104 내지 106)이 일체형 변환 엔진을 포함하는 것도 가능하다. 1 is an exemplary diagram illustrating a system for monitoring the status of a
상기 처리장치(101)는 기계 진동 스펙트럼에서, 적어도 두 개의 현상 특유의 주파수 및 이러한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값과 함께 정의되는 현상에 대응하는 주파수에 대한 스파이크를 탐색하도록 구성되어 있다. 상기 현상 특유의 주파수 및 이에 대응하는 진폭 기본값은 처리장치 자체 내에 또는 외부 메모리장치(102)에 미리 저장되어 있는 데이터를 나타낸다. 상기 처리장치(101)는 바람직하게 사용자 인터페이스 장치(103)에 연결된다. 상기 처리장치(101)는 하나 이상의 프로세서부들을 포함할 수 있으며, 각 프로세서부는 프로그램 가능한 프로세서부, ASIC(application specific integrated circuit) 등 전용(dedicated) 하드웨어 프로세서부, FPGA(field programmable gate array) 등 구성가능한(configurable) 프로세서부 또는 이들의 조합일 수 있다. The
상기 스파이크는 현상 특유의 주파수에 대응하는 진폭을 읽어 이 진폭을 기계 진동의 백그라운드 레벨과 비교하여 상기 스펙트럼으로부터 탐색될 수 있다. 예를 들어, 진폭이 소정의 상수에 기계 진동의 백그라운드 레벨을 곱한 값 이상인 경우, 스파이크가 존재한다고 판단할 수 있다. 백그라운드 레벨은 슬라이딩 윈도 평균값 필터(sliding window average filter), 슬라이딩 윈도 중간값 필터(sliding window average filter) 또는 기타 적절한 수학적 방법을 사용하여 주파수에 대하여 진폭을 필터링함으로써 형성될 수 있다. 처리장치(101)는 a) 탐색된 스파이크의 진폭, 즉, 현상 특유의 주파수에 대응하는 진폭 및 b) 현상 특유의 주파수와 관련된 진폭의 기본값을 기초로 하여 현상의 발생가능성을 나타내는 지표를 나타내도록 구성된다. 상기 현상은 예를 들어, 정적 불평형, 동적 불평형, 각도 정렬 오차, 반경방향 정렬 오차, 베어링의 외부 롤러 경로의 결함, 베어링의 내부 롤러 경로의 결함, 베어링 롤러 소자의 결함, 베어링 롤러 소자의 홀더 상 결함, 기계적 공진, 기어휠 치열 상의 결함 또는 맞춤이 헐거운 상태를 포함할 수 있다. The spike can be retrieved from the spectrum by reading the amplitude corresponding to the phenomenon-specific frequency and comparing the amplitude to the background level of mechanical vibration. For example, if the amplitude is greater than or equal to a predetermined constant multiplied by the background level of the mechanical vibration, it can be determined that a spike exists. The background level may be formed by filtering the amplitude against frequency using a sliding window average filter, a sliding window average filter, or other suitable mathematical method. The
상기 현상의 발생가능성을 나타내는 지표는 예를 들어 다음과 같은 계산식에 따라 계산될 수 있다. The index indicating the probability of occurrence of the phenomenon can be calculated, for example, according to the following equation.
상기 계산식 (1)에서, C는 측정된 기계 진동의 스펙트럼이 미리 저장된 현상 특유의 주파수 f1, f2, ..., fN에 대응하는 스파이크를 포함하는 경우에 발생할 수 있는 현상의 발생가능성을 나타내는 지표이다. 이에, fi는i번째 탐색된 스파이크에 대응하는 주파수이고, A(fi)는 i번째 탐색된 스파이크의 진폭이며, AR(fi)는 i번째 현상 특유의 주파수에 대하여 미리 저장된 진폭의 기본값이다. 상기 미리 저장된 진폭의 기본값 AR(f1), ..., AR(fN)은 바람직하게 경험적/이론적 정보를 기초로 선택되며 이에 각 진폭 AR(f1), ..., AR(fN)이 대응하는 기본값을 초과하는 경우, 현상이 발생한다는 점이 확실해진다. 이 경우, 발생가능성을 나타내는 지표 C는 계산식(1)에서 보여지는 것처럼 일치한다. In the above formula (1), C is the occurrence of phenomenon that may occur in the case including a spike corresponding to the spectrum of the measured mechanical vibration is stored in advance unique phenomenon of the frequency f 1, f 2, ..., f N possibility . Thus, f i is the frequency corresponding to the i th search spike, A (f i) is the amplitude of the i th navigation spike, A R (f i) is the amplitude pre-stored with respect to the specific i-th developer frequency This is the default. The pre-stored default value of the amplitude A R (f 1), ... , A R (f N) , and is preferably selected based on the empirical / theoretical information In each of amplitude A R (f 1), ... , A When R (f N ) exceeds the corresponding default value, it is certain that the phenomenon occurs. In this case, the index C, which indicates the probability of occurrence, agrees as shown in the equation (1).
본 발명의 일 실시예에 따른 시스템에서, 상기 처리장치(101)는 상기 기어박스(107)가 전달하는 기계력을 나타내는 전원 표시기를 수신하고 전원 표시기의 기능인 진폭의 기본값을 정의하는 미리 저장된 데이터를 기초로 하여, 상기 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 하나 이상의 기본값 AR(f1), ..., AR(fN)을 계산하도록 구성된다. 전원 표시기는 예를 들어 기어박스에 연결된 발전기의 전기적 출력 전원의 측정값일 수 있다. 진폭의 기본값은 바람직하게 전원 표시기의 오름차순 함수이므로 상기 기본값은 상기 기어박스(107)가 전달하는 전원이 상승함에 따라 증가한다. 기계 진동의 스펙트럼의 여러 스파이크와 관련하여, 전원이 상승함에 따라 스파이크의 진폭이 상승하는 것은 고유의 특성이다. 상기 기어박스(107)에 과부하가 걸리면, 특정 진폭은 정상일 수 있으나 반대로 이러한 진폭이 부하가 없거나 저부하 조건 중에 발생한 경우, 결함을 나타내는 확실한 표시가 된다. In a system according to an embodiment of the present invention, the
예를 들어, 특정 현상이 결함이고 다음과 같은 주파수 ffault, 2×ffault 및 3×ffau lt 및 이러한 주파수와 관한 진폭의 기본값 0.35mm/s, 0.25mm/s 및 0.15mm/s으로 정의되는 경우를 생각해 볼 수 있다. 다음으로, 주파수 ffault 및 2×ffault에 대응하는 측정된 기계 진동 스펙트럼 상에 스파이크가 존재하여 이 스파이크의 진폭이 각각 0.40mm/s 및 0.10mm/s인 것으로 가정한다. 또한, 주파수 3×ffault에 대응하여 스파이크가 존재하지 않는 것으로, 즉, 상기 백그라운드 레벨이 초과되지 않는 것으로 가정한다. 이 수치를 계산식(1)에 대입하면, 발생가능성을 나타내는 지표 C가 0.47이 된다. 발생가능성을 나타내는 지표의 상이한 값들은 경험적 데이터를 기초로 구분될 수 있다. 이러한 구분은 예를 들어 다음과 같다. For example, if a particular phenomenon is defective and defined by the following frequencies f fault , 2 × f fault, and 3 × f fau lt and the default amplitude of 0.35 mm / s, 0.25 mm / s, and 0.15 mm / s for these frequencies And the like. Next, the spike present on the measuring machine vibration spectrum corresponding to the frequency f 2 × f fault and fault and it is assumed that the amplitude of the spike of each of 0.40mm / s and 0.10mm / s. It is also assumed that there is no spike corresponding to the frequency 3 x f fault , i.e., the background level is not exceeded. Substituting this value into the equation (1), the index C indicating the occurrence probability is 0.47. Different values of the indicator of likelihood of occurrence can be distinguished based on empirical data. The distinction is as follows.
- C < 0.6이면 결함이 없는 상태 - If C <0.6, there is no defect
- 0.6 < C < 1인 경우 초기 결함이 있는 상태 - When 0.6 < C <1, the initial defect state
- C=1인 경우 결함이 있는 상태 - If C = 1, the faulty state
상기 처리장치(101)는 바람직하게 두 가지 이상의 현상을 동시에 처리하도록 구성된다. 이 경우, 상기 처리장치(101)는 기계 진동 스펙트럼에서, 두 가지 이상의 현상에 대응하는 두 가지 세트 이상의 주파수에 대한 스파이크를 탐색하도록 구성되며, 두 가지 이상의 현상 각각은 두 가지 이상의 현상 특유의 주파수 및 이러한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값으로 정의된다. 상기 처리장치(101)는 두 가지 이상의 현상 각각에 대하여, a) 해당 현상에 대응하여 탐색된 스파이크의 진폭 및 b) 이러한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값을 기초로 발생가능성을 나타내는 지표를 형성하도록 구성된다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 시스템에서, 상기 처리장치(101)는 기계 진동 스펙트럼에 관한 회전속도와 현상 특유의 주파수에 관한 기본 회전속도를 이용하여 현상 특유의 주파수와 기계 진동 스펙트럼이 서로 대응하도록 구성된다. 이는 기계 진동의 측정 시 상기 기어박스(107)의 회전속도가 미리 저장된 현상 특유의 주파수에 대응하는 기본 회전속도와 상이한 경우에 필요하다. 상기 처리장치(101)는 바람직하게 상기 기어박스(107)의 측정된 회전속도와 기계 진동에 관한 정보를 함께 수신하도록 구성된다. 또한, 상기 처리장치(101)는 기계 진동 스펙트럼에서, 기본 스파이크를 탐색하도록 구성될 수 있으며, 이 기본 스파이크의 주파수는 공지된 이론에 따르면 공지의 정수 또는 유리수에 상기 기어박스(107)의 회전속도를 곱한 값이다. 예를 들어, 서로 상호작용하는 두 개의 기어휠의 맞물림 주파수는 공지의 유리수에 상기 회전속도를 곱한 값이다. 측정된 회전속도값은 기본 스파이크의 주파수 및 공지의 정수 또는 유리수를 이용하여 미세하게 조정할 수 있다. In the system according to the embodiment of the present invention, the
현상 특유의 주파수는 그 주파수의 제1하위세트에 회전속도와 기본 회전속도의 비율을 곱하여 기계 진동 스펙트럼에 대응하도록 변환될 수 있다. 상기 현상 특유의 주파수의 제1하위세트는 회전속도에 비례하는 주파수이며 상기 현상 특유의 주파수의 나머지 중 적어도 일부는 회전속도에 비례하지 않는 기계적 공진 주파수이다. 대안으로, 기계 진동 스펙트럼은 기계 진동 스펙트럼의 주파수의 제1하위세트에 기본 회전속도와 회전속도의 비율을 곱하여 상기 현상 특유의 주파수에 대응하도록 변환될 수 있다. 기계 진동 스펙트럼의 주파수의 제1하위세트는 회전속도에 비례하는 주파수이며, 기계 진동 스펙트럼의 주파수의 나머지 중 적어도 일부는 기계적 공진 주파수이다. 변환에 있어서, 진폭이 속도, 예를 들어 mm/s로 표현되거나 가속도, 예를 들어 mm/s2로 표현되는 경우, 변위, 예를 들어 mm로 표현된 진폭이 여러 회전속도 상에서 동일한 경우 회전속도가 변할 시에 진폭도 스케일링된다는 점을 고려하여야 한다. The phenomenon-specific frequency can be converted to correspond to the mechanical vibration spectrum by multiplying the first subset of the frequency by the ratio of the rotation speed and the basic rotation speed. The first subset of the phenomenon-specific frequencies is a frequency proportional to the rotational speed, and at least some of the remainder of the phenomenon-specific frequency is a mechanical resonant frequency that is not proportional to the rotational speed. Alternatively, the mechanical vibration spectrum may be transformed to correspond to the phenomenon-specific frequency by multiplying the first subset of the frequencies of the mechanical vibration spectrum by the ratio of the basic rotation speed and the rotation speed. The first subset of the frequencies of the mechanical vibration spectrum is a frequency proportional to the rotational speed, and at least some of the remainder of the frequency of the mechanical vibration spectrum is a mechanical resonance frequency. In the conversion, if the amplitude is expressed in terms of velocity, for example in mm / s, or in terms of acceleration, for example in mm / s 2 , It should be noted that the amplitude is also scaled when it changes.
본 발명의 일 실시예에 따른 시스템에서, 상기 처리장치(101)는 기계 진동 스펙트럼에서 스파이크를 탐색하기 위하여 다음과 같은 단계 a) 내지 e)를 수행하도록 구성된다. In a system according to an embodiment of the present invention, the
a) 고려 대상인 현상에 관하여 상기 현상 특유의 주파수를 포함하는 주파수 대역을 선택하는 단계;a) selecting a frequency band including a frequency peculiar to the phenomenon with respect to a phenomenon to be considered;
b) 선택된 주파수 대역에 속하는 기계 진동 스펙트럼의 일부에 대응하는 시간영역 신호를 형성하는 단계;b) forming a time domain signal corresponding to a portion of the mechanical vibration spectrum belonging to the selected frequency band;
c) 절대값을 제곱하거나 형성하는 것으로 상기 시간영역 신호를 수정하는 단계; c) modifying the time-domain signal by squaring or forming an absolute value;
d) 보조 스펙트럼을 형성하기 위하여 푸리에 변환, 예를 들어 FFT을 이용하여 상기 수정된 시간영역 신호를 주파수 영역으로 변환하는 단계; 및 d) converting said modified time-domain signal to a frequency domain using a Fourier transform, e.g. FFT, to form a sub-spectrum; And
e) 상기 보조 스펙트럼에서 적어도 두 개 이상의 스파이크를 탐색하는 단계. e) searching for at least two spikes in the auxiliary spectrum.
상기 시간영역 신호는 상기 시간 영역에서 측정된 기계 진동 신호를 대역 통과 필터링하거나, 기계 진동 스펙트럼에서 선택된 주파수 대역에 해당하는 부분을 절단하여 절단된 스펙트럼 부분을 푸리에 역변환, 예를 들어 IFFT를 사용하여 시간 영역으로 변환함으로써 형성될 수 있다. The time domain signal may be obtained by band-pass filtering the mechanical vibration signal measured in the time domain, or by cutting a portion corresponding to the selected frequency band in the mechanical vibration spectrum, and then performing a Fourier inverse transform, e.g., IFFT, Region. ≪ / RTI >
상기 보조 스펙트럼은 본래의 기계 진동 스펙트럼에서보다, 초기 결함을 나타내는 약한 스파이크를 감지하기가 더 용이한 포락 스펙트럼을 나타낸다. The sub-spectrum exhibits an envelope spectrum that is easier to detect for weak spikes indicative of initial defects than in the original mechanical vibration spectrum.
본 발명의 일 실시예에 따른 시스템에서, 상기 처리장치(101)는 흥미도 수치 L을 형성하기 위하여 다음과 같은 a) 내지 f)단계를 수행하도록 구성된다. In a system according to an embodiment of the present invention, the
a) 기계 진동 스펙트럼에서 총 진동 수준을 계산하는 단계. 상기 총 진동 수준은 예를 들어 전체 스펙트럼이 나타내는 진동의 RMS(root-mean-square)값일 수 있음; a) calculating the total vibration level in the mechanical vibration spectrum. The total vibration level may be, for example, the root-mean-square (RMS) value of the vibration represented by the entire spectrum;
b) 흥미도 수치 L을 상기 총 진동 수준으로 설정하는 단계;b) setting the interest level L to the total vibration level;
c) 기계 진동 스펙트럼에서, 스파이크가 고려 대상인 현상에 관한 현상 특유의 주파수에 대응하지 않는다는 의미에서 공지되지 않은 스파이크를 추출하는 단계;c) extracting, in the mechanical vibration spectrum, spikes which are not known in the sense that the spike does not correspond to the phenomenon specific to the phenomenon concerning the phenomenon to be considered;
d) 상기 흥미도 수치 L에, 공지되지 않은 스파이크의 수에 따른 값을 합산하는 단계;d) summing a value according to the number of spikes not known in the interest value L;
e) 공지되지 않은 각각의 스파이크에 대하여, 상기 흥미도 수치 L에, 공지되지 않은 스파이크와 상기 공지되지 않은 스파이크의 주변에서 주파수 영역에서 우세한 백그라운드 진동 수준의 비율에 따른 값을 합산하는 단계, 상기 백그라운드 진동 수준은 슬라이딩 윈도 평균값 필터, 슬라이딩 윈도 중간값 필터 또는 기타 적절한 수학적 방법을 사용하여 주파수에 대하여 진폭을 필터링함으로써 형성될 수 있음; 및 e) summing, for each spike, which is not known, a value according to a ratio of an unknown spike and a background vibration level prevailing in the frequency domain in the vicinity of said unknown spike to said interest value L, The vibration level may be formed by filtering the amplitude against frequency using a sliding window mean value filter, a sliding window median filter or other suitable mathematical method; And
f) 고려 대상인 현상 각각에 대하여, 상기 흥미도 수치 L에, 해당 현상에 관련된 발생가능성을 나타내는 지표에 따른 값을 합산하는 단계. f) summing, for each of the phenomena to be considered, a value according to an index indicating the probability of occurrence related to the phenomenon, with the interest level L;
상기 흥미도 수치 L은 예를 들어, 기계 진동 스펙트럼이 주의를 기울일 가치가 있는지 여부를 나타내는데 사용될 수 있는 수이다. The interest value L is, for example, a number that can be used to indicate whether the mechanical vibration spectrum is worthy of attention.
본 발명의 일 실시예에 따른 시스템에서, 상기 처리장치(101)는 상기 흥미도 수치의 경향에 대한 정보를 얻기 위하여 상기 흥미도 수치 L을 동일한 기어박스에 대하여 그 이전에 형성된 흥미도 수치 Learlier와 비교하도록 구성된다. 이러한 비교는 예를 들어, 비교되는 흥미도 수치들간의 차이를 계산하거나, 비교되는 흥미도 수치들간의 비율을 계산하거나 기타 적절한 수학적 방법을 사용하여 이루어질 수 있다. 상이한 타임 인스턴스들에 대응하는 흥미도 수치들도 작업자가 상기 흥미도 수치의 변화를 모니터링할 수 있도록 디스플레이 화면에 곡선으로 나타낼 수 있다. In the system in accordance with one embodiment of the invention, the
본 발명의 일 실시예에 따른 시스템에서, 상기 처리장치(101)는 상기 기어박스와 동일한 기어박스로서 유사한 조건에서 작동하는 다른 기어박스간의 차이에 대한 정보를 얻기 위하여 상기 흥미도 수치 L을 상기 다른 기어박스에 대하여 형성된 대응하는 흥미도 수치 Lother와 비교하도록 구성된다. In a system according to an embodiment of the present invention, the
예를 들면, 도2a에 도시된 볼 베어링에서 발생할 수 있는 일부 결함을 생각해 볼 수 있다. 상기 베어링의 외부 링이 정지 상태이며 내부 링은 초당 fR 회전하는 것으로 가정한다. 상기 베어링의 외부 롤러 경로(211)에 결함이 있는 경우, 이러한 결함으로 인한 예상 진동 주파수는 다음과 같은 공지의 방정식으로 계산될 수 있다. For example, some defects that can occur in the ball bearing shown in Fig. 2A can be considered. It is assumed that the outer ring of the bearing is stationary and the inner ring rotates f R per second. If there is a defect in the
N은 베어링의 볼 수이며, D는 도2a에 도시된 베어링의 양측에 위치한 볼의 중간지점들간의 거리이고, d는 도2a에 도시된 볼의 직경이며, α는 도2a의 단면 A-A에 도시된 볼의 접촉각이다. N is the number of balls in the bearing, D is the distance between the midpoints of the ball located on either side of the bearing shown in Figure 2a, d is the diameter of the ball shown in Figure 2a, Is the contact angle of the ball.
상기 베어링의 내부 롤러 경로(212)에 결함이 있는 경우, 이러한 결함으로 인한 예상 진동 주파수는 다음과 같은 공지의 방정식으로 계산될 수 있다. If there is a defect in the
상기 베어링의 볼(210)에 결함이 있는 경우, 이러한 결함으로 인한 예상 진동 주파수는 다음과 같은 공지의 방정식으로 계산될 수 있다. If there is a defect in the
상기 베어링의 볼의 홀더(213)에 결함이 있는 경우, 이러한 결함으로 인한 예상 진동 주파수는 다음과 같은 공지의 방정식으로 계산될 수 있다.If there is a defect in the
도2b는 베어링에 결함이 있는 경우의 기계 진동 스펙트럼을 도시한다. 도 2b에 도시된 주파수 ffault는 예를 들어, 상기 주파수들 fouter, finner, fball 또는 fholder 중의 하나일 수 있다. 상기 스펙트럼에서, 스파이크(220)는 상기 베어링 결함으로 인한 기본 진동 요소를 나타내며, 스파이크들(221, 222)은 각각 상기 기본 진동 요소의 제2고조파(harmonics) 및 제3고조파를 나타낸다. 스파이크들(223, 224, 225, 226)은 기본 진동 요소의 측면 스파이크들이다. 상기 측면 스파이크들(223 내지 226)은 회전 속도를 나타내는 주파수 FR 에서 기본 진동 요소와 진동들간의 상호 변조로 인하여 발생한다. 또한, 상기 스펙트럼은 상기 주파수 FR 및 그 고조파에서의 스파이크 및 백그라운드 진동(227)을 포함한다. 상기 베어링 결함을 나타내는 현상은 예를 들어, 상기 스파이크들(220 내지 222)의 주파수들, 즉, ffault, 2ffault 및 3ffault 및 이러한 스파이크들의 진폭의 기본값으로 정의될 수 있다. 일부의 경우, 상기 측면 스파이크들 중 일부 주파수들, 즉 ffault ±정수 × fR 및 대응하는 진폭의 기본값도 상기 베어링 결함의 정의에 포함될 수 있다. 상기 베어링 결함은 더 신뢰할 수 있도록 감지될 수 있으며 이러한 감지 신뢰도를 나타내는 지표는 상기 베어링 결함이 ffault상의 스파이크의 존재 및 진폭을 조사하는 대신에 여러 스파이크들을 기초로 하여 감지되는 경우에 형성될 수 있다. Fig. 2b shows the mechanical vibration spectrum when the bearing is defective. The frequency f fault shown in FIG. 2B may be, for example, one of the frequencies f outer , f inner , f ball, or f holder . In this spectrum, the
또 다른 예를 제시하기 위해, 도 2 c는 기어휠의 치열이 마모된 경우 기계 진동 스펙트럼을 도시한다. 마모된 치열은 상기 기어휠의 맞물림 주파수 fGM에서의 상기 스파이크(230)를 증가시키고, 상기 입력 기어휠 또는 출력 기어휠의 회전 속도에 대응하여 상기 맞물림 주파수 요소와 진동들간의 상호 변조로 인하여 발생하는 측면 스파이크들(231, 232)을 증가시킨다. 또한, 마모된 기어휠로 인하여 발생한 진동은 상기 출력 기어휠 및/또는 상기 기어박스의 다른 기계 구조상의 공진 진동을 발생시킬 수 있다. 도 2b에 도시된 스펙트럼에서, 스파이크(235)는 공진 진동을 나타낸다. 상기 스파이크(235)는 상기 입력 기어휠 또는 출력 기어휠의 회전 속도에 대응하여 상기 공진 진동과 진동들간의 상호 변조로 인하여 발생되는 측면 스파이크들(236, 237)을 포함할 수 있다. To provide another example, Figure 2c shows the mechanical vibration spectrum when the teeth of the gearwheel are worn out. The worn dentition increases the
본 발명의 일 실시예에 따른 시스템에서, 상기 처리장치(101)는 기계 진동 스펙트럼의 형상을, 기계 진동 스펙트럼의 측정을 신뢰할 수 없는 정도를 나타내는 미리 저장된 형상과 비교하도록 구성된다. 상기 스펙트럼의 형상은 예를 들어 다음과 같은 방식으로 미리 저장된 형상과 비교될 수 있다. 상기 기계 진동 스펙트럼은 N-차원 벡터 s로 제시되어, s의 i번째 요소는 i번째 주파수 지점의 진폭이며, i = 1, ..., N이다. 이에, 미리 저장된 형상은 N차원 벡터p로 제시되어, p의 i번째 요소는 i번째 주파수 지점에서의 미리 저장된 형상에 대응하는 진폭이다. 다음으로, 파라미터 β가 판단되어 차분 벡터(difference vector)의 벡터 norm s-βp가 최소화된다. 상기 벡터 놈은 예를 들어, 기초 수학에서 공지된 제곱 놈√[s-βp]T(s-βp)]일 수 있다. 상기 벡터 놈의 최소화값은 기계 진동 스펙트럼의 형상이 미리 저장된 형상과 얼마나 비슷한지를 나타내는 지표로 사용될 수 있다. 상기 수학적 방법은 하나의 예일 뿐이며 기계 진동 스펙트럼의 형상을 미리 저장된 형상과 비교하는데 사용될 수 있는 수학적 방법은 그 외에도 다수 존재한다. In a system according to an embodiment of the present invention, the
미리 저장된 형상은 예를 들어, 진동 센서에 문제가 있는 경우 또는 진동 센서가 기계 진동이 너무 심하여 신뢰할만한 측정 결과를 생성하지 못하는 경우에 일반적으로 발생하는 소위 급경사(ski-slope) 현상을 나타낸다. 급경사 현상은 진폭이 저주파수에서 강력하고, 저주파수에서 주파수 증가와 함께 급격히 감소하며 고주파수에서 서서히 감소하는 특징을 가진다. 도 2d는 급경사 현상이 발생하는 경우의 스펙트럼의 형상을 도시한다. The pre-stored shape represents a so-called ski-slope phenomenon that typically occurs when there is a problem with the vibration sensor, for example, or when the vibration sensor is too vigorous to produce reliable measurement results. The steepening phenomenon is characterized in that the amplitude is strong at low frequencies, sharply decreases with increasing frequency at low frequencies, and gradually decreases at high frequencies. FIG. 2D shows the shape of the spectrum when the steep slope phenomenon occurs.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 풍력 발전 지역의 기어박스의 상태를 모니터링하는 시스템이 마련되는 풍력 발전 지역을 도시한다. 상기 기어박스들은 풍력 발전 지역의 풍력발전소의 나셀(340, 341, 342, 343, 344) 내에 위치한다. 상기 기어박스들은 그 기계 진동을 측정하는 진동 센서들이 마련된다. 상기 기어박스의 상태를 모니터링하는 시스템은 상기 기어박스들에서 측정된 기계 진동 스펙트럼에 관한 정보를 포함하는 데이터를 수신하는 처리장치(301)를 포함한다. 처리장치(301)는 기계 진동의 각 스펙트럼에서, 고려 대상인 현상에 대응하는 주파수에 대한 스파이크를 탐색한다. 각 현상은 적어도 두 개 이상의 현상 특유의 주파수 및 이러한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값으로 정의된다. 처리장치(301)는 고려 중인 각 현상에 대하여, a) 해당 현상에 관하여 탐색된 스파이크의 진폭 및 b) 진폭의 기본값을 기초로 하여 현상의 발생가능성을 나타내는 지표를 형성한다. FIG. 3 shows a wind power generation area in which a system for monitoring the state of a gear box of a wind power generation area is provided according to an embodiment of the present invention. The gearboxes are located within the nacelle (340, 341, 342, 343, 344) of the wind power plant in the wind power generation area. The gear boxes are provided with vibration sensors for measuring their mechanical vibrations. The system for monitoring the condition of the gearbox includes a processing device (301) for receiving data comprising information about the mechanical vibration spectrum measured at the gearboxes. The
풍력 발전 지역의 모든 기어박스(100)는 반드시 서로 유사하지는 않다. 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템에서, 상기 처리장치(301)는 여러 종류의 기어박스들에 관한 데이터를 포함하는 여러 현상으로부터, 고려 대상인 현상에 관한 데이터의 하위세트를 선택하도록 구성된다. 선택된 데이터의 하위세트는 현상 특유의 주파수 및 고려 중인 기어박스에 대한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값을 포함한다. 여러 현상은 외장 메모리 장치(302)에 저장되거나, 처리장치(301) 자체가 이러한 여러 현상을 저장하기에 충분한 메모리 용량을 가질 수 있다. Not all gearboxes 100 in a wind farm are necessarily similar. In a system according to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따른 시스템에서, 상기 처리장치(301)는 현상 발생가능성을 나타내는 지표에 관한 현상의 경향에 관한 정보를 얻기 위하여, 현상 발생가능성을 나타내는 지표를, 동일한 기어박스에 대하여 그 이전에 그리고 유사한 조건 상에서 형성된 발생가능성 지표와 비교한다. 경향 정보는 개발 초기 단계에서 발생가능한 결함의 존재를 감지하는데 사용될 수 있다. In the system according to the embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따른 시스템에서, 상기 처리장치(301)는 기어 박스와 다른 기어박스 간의 차이에 대한 정보를 얻기 위하여, 현상 발생가능성을 나타내는 지표를, 동일한 기어박스로서 유사한 조건 상에서 작동하는 또 다른 기어박스에 대하여 형성된 발생가능성 지표와 비교한다. 차이에 관한 정보는 개발 초기 단계에서 발생가능한 결함의 존재를 감지하는데 사용될 수 있다. In a system according to an embodiment of the present invention, the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기어박스의 상태를 모니터링하는 방법을 도시하는 흐름도이다. 상기 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다. 4 is a flow chart illustrating a method of monitoring the condition of a gearbox according to an embodiment of the present invention. The method includes the following steps.
- 401단계: 적어도 하나 이상의 기어박스에서 측정된 적어도 하나의 기계 진동 스펙트럼에 관한 정보를 포함하는 데이터를 수신하는 단계 - step 401: receiving data including information about at least one mechanical vibration spectrum measured in at least one gearbox
- 402 단계: 기계 진동 스펙트럼에서, 적어도 두 개의 현상 특유의 주파수 및 이러한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값으로 정의되는 현상에 대응하는 주파수에 대한 적어도 2개의 스파이크를 탐색하는 단계 및 - searching for at least two spikes in the mechanical vibration spectrum for a frequency corresponding to at least two phenomena specific to the phenomenon and to the phenomenon defined by the amplitude of the phenomenon-specific frequency; and
- 403 단계: a) 탐색된 스파이크의 진폭 및 b) 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값을 기초로 하여 현상의 발생가능성을 나타내는 지표를 형성하는 단계. - step 403: forming an indicator indicative of the probability of occurrence of a phenomenon based on: a) the amplitude of the searched spike and b) the amplitude of the phenomenon specific to the phenomenon.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다. A method according to an embodiment of the present invention includes the following steps.
- 기계 진동 스펙트럼에서, 두 가지 이상의 현상에 대응하는 적어도 두 세트의 주파수에 대한 스파이크를 탐색하는 단계. 두 가지 이상의 현상은 적어도 두 개의 현상 특유의 주파수 및 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값으로 정의됨.- in the mechanical vibration spectrum, searching for spikes for at least two sets of frequencies corresponding to two or more phenomena. Two or more phenomena are defined as the default values of amplitudes for at least two phenomena specific frequency and phenomenon specific to the phenomenon.
- 상기 적어도 두 가지 현상 각각에 대하여, a) 해당 현상에 대응하여 탐색된 스파이크의 진폭 및 b) 이러한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값을 기초로 하여 현상 발생가능성을 나타내는 지표를 형성하는 단계. - forming, for each of said at least two phenomena, an indicator indicative of developmental probability based on a) the amplitude of the spikes searched corresponding to said phenomenon and b) the amplitude of said phenomenon-specific frequency.
고려 대상인 각 현상은 예를 들어 정적 불평형, 동적 불평형, 각도 정렬 오차, 반경 방향 정렬 오차, 베어링의 외부 롤러 경로의 결함, 베어링의 내부 롤러 경로의 결함, 베어링 롤러 소자의 결함, 베어링 롤러 소자의 홀더 상 결함, 기계적 공진, 기어휠 치열 상의 결함 또는 맞춤이 헐거운 상태를 포함할 수 있다.Each phenomenon under consideration includes, for example, static imbalance, dynamic imbalance, angular misalignment, radial misalignment, defects in the outer roller path of the bearing, defects in the inner roller path of the bearing, defects in the bearing roller element, Mechanical failures, defects on the teeth of the gearwheel, or loose fit.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 기계 진동 스펙트럼에 관한 회전속도와 현상 특유의 주파수에 관한 기본 회전속도를 이용하여 현상 특유의 주파수와 기계 진동 스펙트럼이 서로 대응하도록 마련하는 단계를 포함한다. The method according to an embodiment of the present invention includes a step of providing a rotation frequency related to a mechanical vibration spectrum and a basic rotation speed related to a phenomenon specific to a phenomenon so that a phenomenon unique to a phenomenon and a mechanical vibration spectrum correspond to each other.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 현상 특유의 주파수의 제1하위세트에 회전속도와 기본 회전속도의 비율을 곱하여 현상 특유의 주파수가 기계 진동 스펙트럼에 대응하도록 변환시키는 단계를 포함한다. 상기 현상 특유의 주파수의 제1하위세트는 회전속도에 비례하는 주파수이며 상기 현상 특유의 주파수의 나머지 중 적어도 일부는 기계적 공진 주파수이다.The method according to an embodiment of the present invention includes a step of multiplying a first subset of the phenomenon-specific frequencies by a ratio of the rotation speed and the basic rotation speed to convert the phenomenon-specific frequency to correspond to the mechanical vibration spectrum. The first subset of the phenomenon-specific frequencies is a frequency proportional to the rotational speed and at least some of the remainder of the phenomenon-specific frequency is a mechanical resonant frequency.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 기계 진동 스펙트럼의 주파수의 제1하위세트에 기본 회전속도와 회전속도의 비율을 곱하여 기계 진동 스펙트럼이 상기 현상 특유의 주파수에 대응하도록 변환시키는 단계를 포함한다. 기계 진동 스펙트럼의 주파수의 제1하위세트는 회전속도에 비례하는 주파수이며, 기계 진동 스펙트럼의 주파수의 나머지 중 적어도 일부는 기계적 공진 주파수이다.A method according to an embodiment of the present invention includes converting a first subset of frequencies of a mechanical vibration spectrum by a ratio of a basic rotation speed and a rotation speed to a mechanical vibration spectrum to correspond to the phenomenon-specific frequency. The first subset of the frequencies of the mechanical vibration spectrum is a frequency proportional to the rotational speed, and at least some of the remainder of the frequency of the mechanical vibration spectrum is a mechanical resonance frequency.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 여러 종류의 기어박스들에 관한 데이터를 포함하는 여러 현상으로부터, 고려 대상인 현상에 관한 데이터의 하위세트를 선택하는 단계를 포함한다. 선택된 데이터는 현상 특유의 주파수 및 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값을 포함한다. A method in accordance with an embodiment of the present invention includes selecting a subset of data for a phenomenon to be considered from a variety of phenomena including data relating to different types of gearboxes. The selected data includes default values of amplitudes relating to the phenomenon-specific frequency and the phenomenon-specific frequency.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 현상 발생가능성을 나타내는 지표에 관한 현상의 경향에 관한 정보를 얻기 위하여, 현상 발생가능성을 나타내는 지표를, 동일한 기어박스에 대하여 그 이전에 그리고 유사한 조건 상에서 형성된 발생가능성 지표와 비교하는 단계를 포함한다. The method according to an embodiment of the present invention is characterized in that, in order to obtain information on the tendency of the phenomenon concerning the index indicating the occurrence possibility of occurrence, With a likelihood indicator.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 기어 박스와 다른 기어박스 간의 차이에 대한 정보를 얻기 위하여, 현상 발생가능성을 나타내는 지표를, 동일한 기어박스로서 유사한 조건 상에서 작동하는 또 다른 기어박스에 대하여 형성된 발생가능성 지표와 비교하는 단계를 포함한다.The method according to an embodiment of the present invention is characterized in that in order to obtain information on the difference between the gearbox and the other gearbox, With a likelihood indicator.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 기계 진동 스펙트럼에서 적어도 두 개 이상의 스파이크를 탐색하기 위하여 다음과 같은 단계를 포함한다. A method according to an embodiment of the present invention includes the following steps to search for at least two spikes in a mechanical vibration spectrum.
- 고려 대상인 현상에 관하여 상기 현상 특유의 주파수를 포함하는 주파수 대역을 선택하는 단계- selecting a frequency band including the phenomenon specific to the phenomenon with respect to a phenomenon to be considered
- 선택된 주파수 대역에 속하는 기계 진동 스펙트럼의 일부에 대응하는 시간영역 신호를 형성하는 단계- forming a time domain signal corresponding to a portion of the mechanical vibration spectrum belonging to the selected frequency band
- 시간영역 신호를 수정하는 단계- Modifying the time domain signal
- 보조 스펙트럼을 형성하기 위하여 상기 수정된 시간영역 신호를 주파수 영역으로 변환하는 단계 및 Transforming the modified time-domain signal into a frequency domain to form a sub-spectrum; and
- 상기 보조 스펙트럼에서 적어도 두 개 이상의 스파이크를 탐색하는 단계.- searching for at least two spikes in the auxiliary spectrum.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 기계 진동 스펙트럼의 형상을 기계 진동 스펙트럼을 측정하는데 있어서 신뢰할 수 없는 정도를 나타내는 미리 저장된 형상과 비교하는 단계를 포함한다. The method according to an embodiment of the present invention includes comparing the shape of the mechanical vibration spectrum with a pre-stored shape indicating an unreliable extent in measuring the mechanical vibration spectrum.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 측정된 기어박스의 회전속도를 수신하는 단계를 포함한다. 여기서, 측정된 회전 속도는 기계 진동 스펙트럼에 관한 회전 속도를 나타낸다. A method according to an embodiment of the present invention includes receiving a rotational speed of the measured gearbox. Here, the measured rotational speed represents the rotational speed with respect to the mechanical vibration spectrum.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다. A method according to an embodiment of the present invention includes the following steps.
- 기계 진동 스펙트럼에서, 주파수가 공지된 이론에 따르면 공지의 정수 또는 유리수에 상기 기어박스의 회전속도를 곱한 값인 기본 스파이크를 탐색하는 단계 및 Searching for a fundamental spike in which, in the mechanical vibration spectrum, the frequency is a known integer or rational number according to the known theory multiplied by the rotational speed of the gearbox; and
- 기본 스파이크 주파수 및 공지의 정수 또는 유리수를 이용하여 기계 진동 스펙트럼에 관한 회전 속도를 수정하는 단계. Modifying the rotational speed with respect to the mechanical vibration spectrum using the fundamental spike frequency and a known integer or rational number.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 고려 대상인 각 현상에 대하여, 다음과 같은 방정식에 의하여 현상 발생가능성을 나타내는 지표를 형성하는 단계를 포함한다. The method according to an embodiment of the present invention includes the step of forming, for each phenomenon under consideration, an index indicating the probability of occurrence of the phenomenon according to the following equation.
여기서, C는 현상 발생가능성을 나타내는 지표이며, fi는 i번째 탐색된 스파이크의 주파수이고, A(fi)는 i번째 탐색된 스파이크의 진폭이며, AR(fi)는 i번째 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값이고, N은 현상 특유의 주파수의 수이다. Here, C is a measure of the likelihood of developing, f i is i is the frequency of the second searched spike, A (f i) is the amplitude of the i th navigation spike, A R (f i) is unique to the i-th development And N is the number of the phenomena peculiar to the phenomenon.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 흥미도 수치를 생성하기 위하여 다음과 같은 단계를 포함한다. The method according to an embodiment of the present invention includes the following steps to generate an interest figure.
- 기계 진동 스펙트럼에서 총 진동 수준을 계산하는 단계- calculating the total vibration level in the mechanical vibration spectrum
- 흥미도 수치 L을 상기 총 진동 수준으로 설정하는 단계- setting the interest level L to the total vibration level
- 기계 진동 스펙트럼에서, 스파이크가 고려 대상인 현상에 관한 현상 특유의 주파수에 대응하지 않는다는 의미에서 공지되지 않은 스파이크를 추출하는 단계- extracting spikes which are not known in the sense that the spike does not correspond to the phenomenon specific to the phenomenon concerning the phenomenon to be considered in the mechanical vibration spectrum
- 상기 흥미도 수치 L에, 공지되지 않은 스파이크의 수에 따른 값을 합산하는 단계- summing the value according to the number of spikes not known in the interest value L,
- 공지되지 않은 각각의 스파이크에 대하여, 상기 흥미도 수치 L에, 공지되지 않은 스파이크와 상기 공지되지 않은 스파이크의 주변에서 주파수 영역에서 우세한 백그라운드 진동 수준의 비율에 따른 값을 합산하는 단계 및 For each spike which is not known, summing a value according to a ratio of an unknown spike and a background vibration level prevailing in the frequency domain in the vicinity of said unknown spike,
- 고려 대상인 현상 각각에 대하여, 상기 흥미도 수치 L에, 해당 현상에 관한 발생가능성을 나타내는 지표에 따른 값을 합산하는 단계.- summing up, for each of the phenomena to be considered, a value according to an index indicating the likelihood of occurrence of the phenomenon in the interest level L;
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 흥미도 수치의 경향에 관한 정보를 얻기 위하여 상기 흥미도 수치를 동일한 기어박스에 대하여 이전에 형성된 흥미도 수치와 비교하는 단계를 포함한다. A method according to an embodiment of the present invention includes comparing the interest figure with a previously established interest figure for the same gear box to obtain information about the trend of the interest figure.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 상기 기어박스와 동일한 기어박스로서 유사한 조건에서 작동하는 다른 기어박스간의 차이에 대한 정보를 얻기 위하여, 흥미도 수치를 상기 다른 기어박스에 대하여 형성된 대응하는 흥미도 수치와 비교하는 단계를 포함한다. The method according to an embodiment of the present invention is characterized in that in order to obtain information on the difference between the different gearboxes operating in similar conditions as the gearboxes, And comparing it with a numerical value.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 상기 기어박스가 전달하는 기계력을 나타내는 전원 표시기 및 전원 표시기의 기능인 진폭의 기본값을 정의하는 미리 저장된 데이터를 기초로 하여 상기 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 하나 이상의 기본값을 계산하는 단계를 포함한다.The method according to an embodiment of the present invention is characterized in that the method further comprises the steps of: determining at least one of amplitude of the amplitude of the phenomenon-specific frequency based on pre-stored data defining a default value of amplitude which is a function of a power indicator and a power indicator, And calculating a default value.
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 기어박스의 상태를 모니터링하는 소프트웨어 모듈을 포함한다. 상기 소프트웨어 모듈은 다음과 같은 단계를 수행하기 위하여 프로그램가능한 프로세서를 제어하는 컴퓨터가 실행가능한 명령어를 포함한다.A computer program according to an embodiment of the present invention includes a software module for monitoring the status of a gearbox. The software module includes computer-executable instructions for controlling a programmable processor to perform the following steps.
- 적어도 하나 이상의 기어박스에서 측정된 적어도 하나의 기계 진동 스펙트럼에 관한 정보를 포함하는 데이터를 수신하는 단계- receiving data comprising information about at least one mechanical vibration spectrum measured in at least one gearbox
- 기계 진동 스펙트럼에서, 적어도 두 개의 현상 특유의 주파수 및 이러한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값으로 정의되는 현상에 대응하는 주파수에 관한 적어도 두 개의 스파이크를 탐색하는 단계 및 Searching for at least two spikes with respect to a frequency corresponding to a phenomenon defined in the mechanical vibration spectrum as the default of at least two phenomena specific to the phenomenon and amplitude relative to this phenomenon specific frequency,
- a) 탐색된 스파이크의 진폭 및 b) 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값을 기초로 하여 해당 현상의 발생가능성을 나타내는 지표를 형성하는 단계. - forming an indicator indicative of the probability of occurrence of the phenomenon based on a) the amplitude of the searched spike and b) the amplitude of the phenomenon-specific frequency.
상기 소프트웨어 모듈은 예를 들어 적절한 프로그래밍 언어로 생성된 서브루틴(subroutines)과 함수일 수 있다. The software module may be, for example, subroutines and functions generated in a suitable programming language.
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램으로 인코딩되는 비휘발성 컴퓨터 판독가능 매체, 예를 들어 컴팩트 디스크("CD")를 포함한다. A computer program in accordance with an embodiment of the present invention includes a nonvolatile computer readable medium, e.g., a compact disk ("CD"), encoded with a computer program according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 신호는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램을 정의하는 정보를 포함하도록 인코딩된다. A signal according to one embodiment of the present invention is encoded to include information defining a computer program in accordance with an embodiment of the present invention.
상세 설명에 제시된 구체적인 예들은 이에 제한되는 것으로 해석되지 않는다. 이에, 본 발명은 위에서 설명한 실시예들로 제한되지 않는다.
The specific examples presented in the detailed description are not to be construed as being limited thereto. Accordingly, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
Claims (18)
상기 기계 진동 스펙트럼에서, 적어도 두 개의 현상 특유의 주파수 및 이러한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값으로 정의되는 현상에 대응하는 주파수에 대한 적어도 두 개의 스파이크를 탐색하고,
a) 탐색된 스파이크의 진폭 및 b) 상기 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값을 기초로 하여 상기 현상의 발생가능성을 나타내는 지표를 생성하는 것을 특징으로 하는 시스템.
A system (101, 301) for receiving data comprising information on at least one mechanical vibration spectrum measured in at least one gearbox, the system comprising:
Searching for at least two spikes in the mechanical vibration spectrum for a frequency corresponding to at least two phenomena specific to a phenomenon and a phenomenon defined as a default value of amplitude related to the phenomenon-
the system comprising: a) an amplitude of the searched spike; and b) an index indicative of the probability of occurrence of the phenomenon based on a default value of amplitude relating to the phenomenon-specific frequency.
상기 처리장치는,
상기 기계 진동 스펙트럼에서, 각각이 적어도 두 개의 현상 특유의 주파수 및 상기 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값으로 정의되는 적어도 두 가지의 현상에 대응하는 적어도 두 세트의 주파수에 대한 스파이크를 탐색하고,
상기 적어도 두 가지의 현상에 대하여, a) 해당 현상에 대응하여 상기 탐색된 스파이크의 진폭 및 b) 이러한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값을 기초로 하여 발생가능성을 나타내는 지표를 생성하는 시스템.
The method according to claim 1,
The processing apparatus includes:
Searching spikes for at least two sets of frequencies corresponding to at least two phenomena, each defined as a default value of at least two phenomena specific to the phenomenon and amplitude relative to the phenomenon-specific frequency,
And for the at least two phenomena, a) indicative of the probability of occurrence based on a) the amplitude of the searched spike corresponding to the phenomenon and b) the amplitude of the amplitude related to the phenomenon-specific frequency.
상기 처리장치는 상기 기계 진동 스펙트럼에 관한 회전 속도 및 상기 현상 특유의 주파수에 관한 기본 회전 속도를 이용하여 상기 현상 특유의 주파수 및 상기 기계 진동 스펙트럼이 서로 대응되도록 하는 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the processing device makes the frequency unique to the phenomenon and the mechanical vibration spectrum correspond to each other by using the rotational speed with respect to the mechanical vibration spectrum and the basic rotational speed with respect to the specific frequency.
상기 처리장치는 상기 현상 특유의 주파수의 제1 하위세트에 상기 회전속도와 기본 회전 속도의 비율을 곱하여 상기 현상 특유의 주파수가 상기 기계 진동 스펙트럼에 대응하도록 변환시키며, 상기 현상 특유의 주파수의 제1 하위세트는 상기 회전 속도에 비례하는 주파수이며, 상기 현상 특유의 주파수의 나머지 중 적어도 일부는 기계적 공진 주파수인 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the processing unit multiplies a first subset of the peculiar frequency by the ratio of the rotation speed and the basic rotation speed to convert the unique frequency to correspond to the mechanical vibration spectrum, The subset is a frequency proportional to the rotational speed, and at least some of the remainder of the phenomenon-specific frequency is a mechanical resonant frequency.
상기 처리장치는 상기 기계 진동 스펙트럼의 주파수의 제1하위세트에 상기 기본 회전 속도와 회전 속도의 비율을 곱하여 상기 기계 진동 스펙트럼이 상기 현상 특유의 주파수에 대응하도록 변환시키며, 상기 기계 진동 스펙트럼의 주파수의 상기 제1하위세트는 상기 회전 속도에 비례하는 주파수이며, 상기 기계 진동 스펙트럼의 주파수의 나머지 중 적어도 일부는 기계적 공진 주파수인 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the processor converts a first subset of the frequency of the mechanical vibration spectrum by a ratio of the basic rotation speed and a rotation speed to convert the mechanical vibration spectrum to correspond to the unique frequency of the phenomenon, Wherein the first subset is a frequency proportional to the rotational speed and at least some of the remainder of the frequency of the mechanical vibration spectrum is a mechanical resonant frequency.
상기 처리장치는 여러 종류의 기어박스들에 관한 데이터를 포함하는 여러 현상으로부터, 고려 대상인 기어박스에 관한 데이터의 하위세트를 선택하며, 상기 데이터의 하위세트는 상기 현상 특유의 주파수 및 상기 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값을 포함하는 시스템.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the processing device selects a subset of data for the gearbox under consideration from a variety of phenomena including data relating to different types of gearboxes, A system comprising a default value of amplitude with respect to frequency.
상기 처리장치는 상기 기계 진동 스펙트럼에서 상기 적어도 두 개 이상의 스파이크를 탐색하기 위하여 상기 고려 대상인 현상에 관한 상기 현상 특유의 주파수를 포함하는 주파수 대역을 선택하고,
상기 선택된 주파수 대역에 속하는 상기 기계 진동 스펙트럼에 대응하는 시간영역 신호를 생성하고,
상기 시간영역 신호를 수정하고,
보조 스펙트럼을 생성하기 위하여 상기 수정된 시간영역 신호를 주파수 영역으로 변환하고,
상기 보조 스펙트럼에서 상기 적어도 두 개 이상의 스펙트럼을 탐색하는 시스템.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The processing apparatus selects a frequency band including the phenomenon specific frequency relating to the phenomenon to be considered for searching for the at least two spikes in the mechanical vibration spectrum,
Generates a time-domain signal corresponding to the mechanical vibration spectrum belonging to the selected frequency band,
Modifying the time domain signal,
Transforming the modified time-domain signal into a frequency domain to generate a supplementary spectrum,
And searching the at least two spectra in the auxiliary spectrum.
상기 처리장치는 상기 기계 진동 스펙트럼의 형상을, 상기 기계 진동 스펙트럼의 측정에 있어서 신뢰할 수 없는 정도를 나타내는 미리 저장된 형상과 비교하는 시스템.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the processing device compares the shape of the mechanical vibration spectrum with a pre-stored shape that indicates a degree of unreliability in the measurement of the mechanical vibration spectrum.
상기 처리장치는 상기 기어박스의 측정된 회전 속도를 수신하며 상기 측정된 회전 속도는 상기 기계 진동 스펙트럼에 관한 상기 회전 속도를 나타내는 시스템.
6. The method according to any one of claims 3 to 5,
Wherein the processing device receives a measured rotational speed of the gearbox and the measured rotational speed represents the rotational speed relative to the mechanical vibration spectrum.
상기 처리장치는 상기 기계 진동 스펙트럼에서, 주파수가 공지된 이론에 따르면 공지의 정수 또는 유리수에 상기 기어박스의 회전 속도를 곱한 값인 기본 스파이크를 탐색하고,
상기 기본 스파이크의 주파수 및 상기 공지의 정수 또는 유리수를 이용하여 상기 기계 진동 스펙트럼에 관한 상기 회전 속도를 수정하는 시스템.
10. The method of claim 9,
The processing device searches for a fundamental spike in which the frequency is a value obtained by multiplying a known integer or rational number according to known theory by the rotational speed of the gearbox,
And modifying the rotational speed with respect to the mechanical vibration spectrum using the frequency of the fundamental spike and the known integer or rational number.
상기 처리장치는 고려 대상인 각 현상에 대하여, 다음과 같은 방정식에 따라 발생가능성을 나타내는 지표를 생성하며,
위 식에서, C는 발생가능성을 나타내는 지표, fi는 i번째 탐색된 스파이크의 주파수, A(fi)는 상기 i번째 탐색된 스파이크의 진폭, AR(fi)는 상기 i번째 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 상기 기본값이며, N은 상기 현상 특유의 주파수의 수인 시스템.
11. The method according to any one of claims 1 to 10,
The processing apparatus generates, for each phenomenon to be considered, an index indicating the probability of occurrence according to the following equation,
F i is the frequency of the i-th detected spike, A (f i ) is the amplitude of the i-th detected spike, A R (f i ) is the index of the i- Wherein said system is said default of amplitude with respect to frequency and N is a number of said peculiar frequencies.
상기 처리장치는 흥미도 수치를 생성하기 위하여 상기 기계 진동 스펙트럼에서 총 진동 수준을 계산하고,
상기 흥미도 수치를 상기 총 진동 수준으로 설정하고,
상기 기계 진동 스펙트럼에서, 스파이크가 상기 현상 특유의 주파수에 대응하지 않는다는 의미에서 공지되지 않은 스파이크를 추출하고,
상기 흥미도 수치 L에, 공지되지 않은 스파이크의 수에 따른 값을 합산하고,
공지되지 않은 각각의 스파이크에 대하여, 상기 흥미도 수치에, 공지되지 않은 스파이크와 상기 공지되지 않은 스파이크의 주변에서 주파수 영역에서 우세한 백그라운드 진동 수준의 비율에 따른 값을 합산하고,
고려 대상인 각 현상에 대하여, 상기 흥미도 수치에, 해당 현상에 관련된 발생가능성을 나타내는 지표에 따른 값을 합산하는 시스템.
12. The method according to any one of claims 1 to 11,
The processing device calculates a total vibration level in the mechanical vibration spectrum to generate an interest value,
Setting the interest level to the total vibration level,
In the mechanical vibration spectrum, spikes not known in the sense that the spike does not correspond to the phenomenon-specific frequency are extracted,
Adding the value according to the number of spikes not known to the interest level L,
For each spike which is not known, the interest value is summed with a value according to the ratio of the unknown spike and the background vibration level prevailing in the frequency domain at the periphery of the unknown spike,
For each phenomenon to be considered, a value according to an index indicating the probability of occurrence related to the phenomenon is added to the interest figure.
상기 처리장치는 상기 흥미도 수치의 경향에 관한 정보를 얻기 위하여 상기 흥미도 수치를, 상기 동일한 기어박스에 대하여 그 이전에 생성된 흥미도 수치와 비교하는 시스템.
13. The method of claim 12,
Wherein the processing device compares the interest figure with an interest value previously generated for the same gearbox to obtain information about a trend of the interest figure.
상기 처리장치는 상기 기어박스와 또 다른 기어박스간의 차이에 관한 정보를 얻기 위하여 상기 흥미도 수치를, 동일한 기어박스로서 유사한 조건 상에서 작동하는 또 다른 기어박스에 대하여 형성된 발생가능성 지표와 비교하는 시스템.
The method according to claim 12 or 13,
Wherein the processing device compares the interest figure with an incidency indicator formed for another gearbox operating on the same condition as the same gearbox to obtain information about the difference between the gearbox and another gearbox.
상기 처리장치는 i) 상기 기어박스가 전달하는 기계력을 나타내는 전원 표시기 및 ii) 전원 표시기의 기능인 진폭의 기본값을 정의하는 미리 저장된 데이터를 기초로 하여 상기 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 하나 이상의 기본값을 계산하는 시스템.
15. The method according to any one of claims 1 to 14,
The processing device may comprise one or more default values of the amplitudes with respect to the phenomenon-specific frequency based on pre-stored data defining i) a power indicator representing the mechanical power delivered by the gearbox and ii) Computing system.
상기 기계 진동 스펙트럼에서, 적어도 두 개 이상의 현상 특유의 주파수 및 이러한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값으로 정의되는 현상에 대응하는 주파수에 관한 적어도 두 개 이상의 스파이크를 탐색하는 단계(402) 및
a) 상기 탐색된 스파이크의 진폭 및 b) 상기 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 상기 기본값을 기초로 하여 상기 현상에 대한 발생가능성을 나타내는 지표를 생성하는 단계(403)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
(401) receiving data including information regarding at least one or more mechanical vibration spectra measured in at least one gearbox,
(402) at least two spikes with respect to a frequency corresponding to a phenomenon defined as a default value of at least two or more phenomenon-specific frequencies and amplitudes with respect to this phenomenon-specific frequency in the mechanical vibration spectrum, and
and generating (403) an indicator indicative of the probability of occurrence of the phenomenon based on a) the amplitude of the searched spike and b) the amplitude of the amplitude relating to the phenomenon-specific frequency Way.
상기 현상은 정적 불평형, 동적 불평형, 각도 정렬 오차, 반경방향 정렬 오차, 베어링의 외부 롤러 경로의 결함, 베어링의 내부 롤러 경로의 결함, 베어링 롤러 소자의 결함, 베어링 롤러 소자의 홀더 상 결함, 기계적 공진, 기어휠 치열 상의 결함 또는 맞춤이 헐거운 상태 중의 하나를 포함하는 방법.
16. The method of claim 15,
This phenomenon may be caused by static imbalance, dynamic unbalance, angular misalignment, radial misalignment, defective outer roller path of the bearing, defective inner roller path of the bearing, defective bearing roller element, , A defect on the teeth of the gear wheel, or a loose fit.
상기 기계 진동 스펙트럼에서, 적어도 두 개 이상의 현상 특유의 주파수 및 이러한 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값으로 정의되는 현상에 대응하는 주파수에 대한 적어도 두 개 이상의 스파이크를 탐색하고,
a) 상기 탐색된 스파이크의 진폭 및 b) 상기 현상 특유의 주파수에 관한 진폭의 기본값을 기초로 하여 상기 현상의 발생가능성을 나타내는 지표를 생성하기 위하여, 프로그램가능한 프로세서를 제어하는 컴퓨터로 실행가능한 명령어를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램.
Receiving data including information on at least one or more mechanical vibration spectra measured in at least one gearbox,
Searching at least two spikes with respect to a frequency corresponding to a phenomenon defined by a default value of at least two or more phenomena specific to the phenomenon and amplitude related to the phenomenon-specific frequency in the mechanical vibration spectrum,
executable instructions for controlling a programmable processor to generate an indicator indicative of the probability of occurrence of the phenomenon based on a) the amplitude of the searched spike and b) the amplitude of the phenomenon-specific frequency The computer program comprising:
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